Лист внесения дополнений и изменений
в рабочую программу учебной дисциплины (модуля, курса, предмета)
________________________ ______________________________
Оглавление
| |||||||||||||||||||
Цель и задачи освоения дисциплины
Целью дисциплины является развитие у студентов химического и экологического мышления, формирование естественнонаучных представлений о веществах и химических процессах в природе, проблемное рассмотрение законов природы с точки зрения применения их к процессам, происходящим в живом организме, ознакомление с сущностью ряда физико–химических исследований с целью последующего их применения для анализа продуктов питания, приобретение определенных навыков в физико-химических расчетах, выработка у студентов системы знаний о законах кинетики, термодинамики, адсорбции для лучшего понимания процессов, происходящих в животных организмах, технологических процессах переработки сельскохозяйственной продукции.
К задачам дисциплины относятся:
- изучение основных разделов современной физической и коллоидной химии: химической термодинамики, кинетики, катализа, электрохимии, физико-химических методов анализа, поверхностных явлений, коллоидных систем;
- научиться производить термохимические расчеты и делать соответствующие выводы о направленности и возможностях протекания физико-химических процессов;
- изучение свойств и способов получения коллоидных систем, использующихся в производстве продуктов питания животного происхождения;
- развитие у студентов логического (химического) мышления и привитие определенных навыков в области экспериментальных исследований и обработки полученных результатов.
Место дисциплины в структуре ОПОП ВО
Дисциплина «Физическая и коллоидная химия» входит в вариативную часть основных дисциплин блока 1 в структуре ОПОП ВО.
Для изучения дисциплины необходимы знания, умения и компетенции по общей, неорганической, органической, аналитической химиях, физике и математике. Курс физической и коллоидной химии завершает цикл общеобразовательных дисциплин, закладывает у студентов теоретические основы для изучения таких дисциплин, как пищевая химия, биоорганическая химия, физико-химические основы переработки животного сырья.
Таблица 1 – Сведения о дисциплинах, практиках (и их разделах), на которые опирается содержание данной дисциплины
Наименование дисциплины, других элементов учебного плана | Перечень разделов |
Математика | Логарифмирование, действия со степенями, функции и графики, дифференцирование, интегрирование, интерполяция, экстраполяция |
Физика | Агрегатные состояния веществ, законы термодинамики, классификация термодинамических систем, экстенсивные и интенсивные свойства систем, закон Эйнштейна, понятия скорости, электропроводности, сопротивления, мостика Уинстона, Броуновское движение, двойной электрический слой, осмос, сила, энергия, вязкость, диффузия. |
Неорганическая химия | Реакции ионного обмена, закон действия масс, способы выражения состава растворов, ОВР |
Аналитическая химия и физико-химические метода анализа | Объемный анализ, основные физико-химические методы анализа |
Органическая химия | ВМС, аминокислоты, белки, коагуляция |
Биология | Строение клетки растений, буферные системы растений и животных |
Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Таблица 2 – Сведения о компетенциях и результатах обучения, формируемых данной дисциплиной
Содержание компетенций, формируемых полностью или частично данной дисциплиной | Коды компетенций в соответствии с ФГОС ВПО | Перечень результатов обучения, формируемых дисциплиной | ||
По завершении изучения данной дисциплины выпускник должен | ||||
знать | уметь | владеть | ||
Способностью организовывать входной контроль качества сырья и вспомогательных материалов, производственный контроль полуфабрикатов, параметров технологических процессов и контроль качества готовой продукции | ПК-5 | теорию основных разделов физической и коллоидной химии в соответствии с данной программой; проявление теоретических закономерностей физической и коллоидной химии в пищевых системах; теорию экспериментального исследования физико-химических и коллоидных свойств растворов и гетерогенных дисперсных систем | рассчитывать термодинамические параметры и важнейшие характеристики процессов, химических реакций, состояний химического и фазового равновесия для гомогенных и гетерогенных систем; анализировать изменение физико-химических характеристик систем и процессов в зависимости от различных факторов; организовывать и проводить эксперименты по заданной методике и анализировать полученные результаты | умением применять методы качественного и количественного анализа при проведении технико-химического контроля |
Готовностью осуществлять контроль соблюдения экологической и биологической безопасности сырья и готовой продукции | ПК-9 | теоретический материал по конкретному эксперименту; факторы, влияющие на качество полуфабрикатов и готовой продукции питания; средства и методы повышения безопасности, экологичности и устойчивости технологических процессов производства продукции питания; требования к качеству и безопасности сырья, полуфабрикатов и готовой продукции | применять знание основных физико-химических и коллоидных свойств растворов к пищевым системам и происходящим в них процессам; использовать знание физико-химических и коллоидных свойств дисперсных систем для оптимизации и совершенствования технологических процессов получения продуктов питания | статистическими методами и средствами обработки экспериментальных данных проведенных исследований |
Распределение трудоемкости дисциплины по видам занятий
Таблица 3 – Распределение трудоемкости дисциплины по видам занятий, реализуемой по учебному плану направления подготовки «Продукты питания животного происхождения»
Вид занятий | Форма обучения | |
очная | заочная | |
полная | ускоренная | |
| Аудиторные занятия, часов, всего | 56 | 14 |
| Лекции | 20 | 6 |
| Лабораторные работы | 36 | 8 |
| Практические (семинарские) занятия | ||
| Самостоятельная работа, часов, всего | 52 | 94(85+9) |
в том числе: Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР) | ||
| Расчетно-графическое задание (РГР) | ||
| Самостоятельное изучение разделов | 70 | |
| Текущая самоподготовка | 25 | 15 |
| Подготовка и сдача зачета (экзамена) | 27 | 9 |
2.6.Контрольная работа | ||
Итого часов (стр. 1+ стр.2) | 108 | 108 |
Форма промежуточной аттестации | экз | экз |
Общая трудоемкость, зачетных единиц | 3 | 3 |
Тематический план изучения дисциплины
Таблица 4.1 – Тематический план изучения дисциплины «Физическая и коллоидная химия» по учебному плану направления подготовки «Продукты питания животного происхождения» очной формы обучения
Наименование темы | Изучаемые Вопросы | Объем часов | Форма текущего контроля | ||
Лекции | Лабораторные работы | Практические (семинарские) занятия | Самостоятельная работа | ||
Предмет физической и коллоидной химии | Предмет физической и коллоидной химии. Возникновение физической и коллоидной химии как самостоятельных дисциплин. Роль отечественных ученых в развитии физической и коллоидной химии. Значение физической и коллоидной химии в биологической и сельскохозяйственной науках. Связь физической и коллоидной химии со специфическими дисциплинами – методами исследования мяса и мясопродуктов, молока и молочных продуктов, рыбы и рыбных продуктов; технологией пищевых производств | 11 | 11 | Р | |
Энергетика химических реакций | Энергетика химических процессов. Состояние вещества; температура и давление как параметры, определяющие состояние вещества. Внутренняя энергия и энтальпия. Связь энтальпии и теплоемкости. Первый закон термодинамики. Термохимические уравнения, закон Гесса. Второй закон термодинамики. Энтропия и её изменение при химических процессах. Энергия Гиббса и её изменения при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Термодинамические расчеты | 11 | 12 | 14 | ЛР,К,ИЗ |
Химические кинетика, равновесие и катализ | Химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования. Колебательные реакции. Реакционная способность веществ. Химическое равновесие как результат самопроизвольного протекания обратимой реакции. Динамический характер химического равновесия. Признаки истинного равновесия. Закон действующих масс. Константа равновесия. Смещение равновесия при изменении концентрации, температуры и давления. Принцип Ле-Шателье. Основные положения теории катализа. Катализаторы и каталитические системы. | 11 | 14 | 44 | К, ДЗ, ЛР |
Растворы неэлектролитов | Растворы неэлектролитов. Определение понятия “раствор”. Способы выражения состава растворов. Идеальные растворы. Разбавленные растворы. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Температура замерзания разбавленных растворов. Криоскопия. Законы Рауля. Применение криоскопического метода для определения концентрации раствора и молекулярной массы растворенного вещества. Температура кипения разбавленных растворов. Эбулиоскопия. Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов. Закон Вант-Гоффа. Биологические процессы и осмос. Определение осмотического давления растворов с помощью криоскопии. Реальные растворы. Отклонение свойств реальных растворов от законов Рауля и Вант-Гоффа. Сущность процессов растворения. Растворимость газов в жидкостях. Взаимная растворимость жидкостей. Растворимость твердых веществ в жидкостях. | 22 | 24 | 44 | ЛР, ИЗ |
Растворы электролитов | Растворы как смеси ионно - и молекулярно-дисперсного уровня. Причины образования водных растворов. Гидратация. Гидратная теория растворов . Сольваты. Кристаллогидраты. Природа межмолекулярных сил в растворах: силы Ван-дер-Ваальса (ориентационные, индукционные, дисперсионные); ион-дипольное взаимодействие. Растворы электролитов. Основные положения теории электролитической диссоциации С. Аррениуса. Константа диссоциации. Теория сильных электролитов Дебая–Хюккеля. Активность, коэффициент активности, ионная сила растворов. Сила кислот и оснований. Константа диссоциации слабых кислот и оснований. Понятие рН и рК. Расчет рН кислых и щелочных растворов. Значение кислотности среды для пищевых технологических процессов. Буферные системы, их состав и механизм действия. Расчет рН буферных систем. Буферная емкость. Биологическое значение буферных систем. | 44 | 86 | 82 | ЛР, ДЗ,Р |
Электрохимия | Понятие об электродных потенциалах. Строение двойного электрического слоя. Механизм возникновения электродного потенциала. Стандартный водородный электрод. Ряд стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста. ЭДС и её измерение. Сущность электролиза. Электролиз расплавов и растворов. Последовательность разрядки катионов и анионов при совместном присутствии в растворах как функция равновесных электродных потенциалов. Электролиз растворов с растворимым и нерастворимым анодом. Практическое применение электролиза. Типы гальванических элементов: Даниэля-Якоби, Вольта, концентрационный. Устройство. Принцип работы. Промышленные источники тока – топливный элемент. Аккумуляторы. Удельная и эквивалентная электропроводности. Применение закона действия масс к слабым электролитам. Закон разбавления Оствальда. Скорости движения ионов. Закон Кольрауша. Подвижность ионов. Гидратация и сольватация ионов. Практическое применение электропроводности для определения качества продовольственного сырья | 11 | 22 | 22 | |
Коррозия металлов | Коррозия металлов. Основные виды коррозии. Химическая и электрохимическая коррозия, причины возникновения, условия протекания. Запись уравнений реакций, протекающих при коррозии в различных средах: атмосферная, почвенная, биокоррозия, электрокоррозия с.-х. машин и оборудования при эксплуатации и хранении. Методы защиты металлов и сплавов от коррозии. Покрытия. Действие ингибиторов. Электрохимическая защита. | 22 | 22 | 22 | ЛР, Р |
Поверхностные явления | Свободная энергия системы и величина поверхности. Поверхностное натяжение жидкостей и твердых тел. Способы уменьшения свободной энергии системы. Физическая и химическая адсорбция. Адсорбция на поверхности раздела твердое тело – газ и твердое тело – жидкость. Изотерма адсорбции, уравнения Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ. Гидрофильные, гидрофобные поверхности. Смачивание и растекание жидкости. Краевой угол смачивания. Адсорбционные процессы в почвах и растениях Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Природа коллоидных систем. Гетерогенные высокодисперсные системы и высокомолекулярные соединения. | 43 | 44 | 22 | ЛР,ИЗ |
Коллоидные системы | Методы получения коллоидных систем: конденсационный и дисперсионный. Пептизация. Оптические свойства коллоидных систем. Поглощение и рассеивание света коллоидными системами. Эффект Тиндаля. Электрические свойства коллоидных систем. Двойной электрический слой. Структура ДЭС по Гельмгольцу, Гуи, Штерну. Мицеллярная теория строения коллоидных систем. Термодинамический и электрокинетический потенциалы. Электрофорез и электроосмос Кинетическая и агрегативная устойчивость. Факторы устойчивости. Коагуляция. Правило Шульца-Гарди. Коагуляция смесью электролитов. Взаимная коагуляция коллоидов. Стабилизация коллоидных систем, пептизация коллоидов и их использование в технике Растворы ВМС. Сходство и различие с коллоидными системами. Процесс набухания ВМС, его разновидности, факторы, влияющие на процесс набухания. Изменения ВМС в пищевых технологиях Понятие о коллоидных растворах. Классификация, способы получения, свойства коллоидных систем. Мицеллярная теория строения коллоидов. Коагуляция. Гели и студни. Классификация, свойства. Тиксотропия. Синерезис. Значение для хранения и переработки сырья и продуктов | 44 | 66 | 22 | ЛР,ИЗ |
Дисперсные системы | Суспензии. Эмульсии. Пены. Аэрозоли. Свойства, методы получения и стабилизации. Полуколлоидные системы. Мыла. Дисперсные системы молока | 11 | 66 | 22 | ЛР,ИЗ |
Подготовка к экзамену | 227 | экз | |||
всего | 220 | 336 | 252 |
Таблица 4.2 – Тематический план изучения дисциплины «Физическая и коллоидная химия» по учебному плану направления подготовки «Продукты питания животного происхождения» заочной формы обучения
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
